จากการจัดกลุ่มทางภาษาศาสตร์ของชาวขมุในตระกูลภาษาออสโตรเอเชียติก สาขาย่อยขมุ ร่วมกับชาวถิ่นและมลาบรีนั้น สอดคล้องกับการศึกษาดีเอ็นเอบนไมโทคอนเดรียบริเวณ HVR1 ของ Kampuansai et al. (2012) ที่พบความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมที่ใกล้ชิดกันของประชากรขมุ และถิ่น เช่นเดียวกับการวิเคราะห์ไมโครแซเทลไลท์บนออโทโซม (Kampuansai et al., 2017) และการวิเคราะห์ดีเอ็นเอบนโครโมโซมวาย (Kutanan et al., 2018) ที่เปิดเผยการจัดกลุ่มทางพันธุกรรมในกลุ่มของชาวขมุและชาวถิ่น ดังนั้น ทำให้สามารถยืนยันถึงการมีบรรพบุรุษร่วมกันมาก่อน อีกทั้งยังพบความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ค่อนข้างต่ำในประชากรขมุ สืบเนื่องมาจากการตั้งถิ่นที่อยู่อาศัยในภูเขาที่ห่างไกล จนขาดการติดต่อจากประชากรกลุ่มอื่น และไม่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรม (Kampuansai et al., 2017) รวมทั้งข้อมูลจากการวิเคราะห์ดีเอ็นเอบนไมโทคอนเดรียตลอดทั้งจีโนม พบว่าชาวขมุมีแฮโปลกรุ๊ป B5a1dที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะในกลุ่มชาติพันธุ์ แสดงถึงความแตกต่างทางพันธุกรรมจากประชากรกลุ่มอื่น (Kutanan et al., 2017) ในขณะที่ การวิเคราะห์ข้อมูล Genome-Wide data ระบุการจัดกลุ่มทางพันธุกรรมของประชากรในกลุ่มที่พูดภาษาออสโตรเอเชียติก สาขาย่อยขมุและสาขาย่อยกะตู ซึ่งเป็นกลุ่มชาติพันธุ์ที่มีถิ่นฐานเดิมในบริเวณประเทศลาว ดังนั้น อาจเกิดการไหลของยีนระหว่างกลุ่มประชากรก่อนที่จะอพยพย้ายเข้าสู่ประเทศไทยในภายหลัง (Kutanan et al., 2021) นอกจากนี้ ชาวขมุมีวัฒนธรรมการย้ายถิ่นฐานภายหลังจากการแต่งงานแบบที่ฝ่ายหญิงย้ายเข้าบ้านฝ่ายชาย หรือเรียกว่า patrilocality โดยจากการศึกษาปัจจัยที่ส่งผลถึงลักษณะทางพันธุกรรมของชาวเขาด้วยเครื่องหมายทางพันธุกรรมบนดีเอ็นเอไมโทคอนเดรียและบนโครโมโซมวาย พบว่าชาวขมุค่าความหลากหลายทางพันธุกรรมที่ค่อนข้างต่ำของดีเอ็นเอบนโครโมโซมวาย เนื่องจากมีการเคลื่อนย้ายของดีเอ็นเอเพศหญิงระหว่างครอบครัวมากกว่าดีเอ็นเอของเพศชาย (Kutanan et al., 2019)